Gestión térmica en las luminarias LED

Después de entender la importancia del driver o fuente de alimentación para el funcionamiento y durabilidad es vital entender la importancia de la gestión térmica de las luminarias LED.

Lo primero que hay que aclarar es que las luminarias led generan calor, poco comparada con otros tipos de tecnologías, pero debido a los chips instalados si irradian calor. La diferencia fundamental respecto a tecnologías incandescentes o fluorescentes es que el calor se proyecta en dirección contraria a la luz. Ese calor puede afectar en ciertas partes de la luminaria y su gestión es vital para el funcionamiento y durabilidad de las luminarias.

El llamado “efecto Joule” es el culpable de la generación de calor en las luminarias LED. Los LEDs funcionan con corriente continua (CC) y para que funcionen en nuestras instalaciones eléctricas que funciona en con corrientes alternas (CA) requieren del uso de un driver. En este proceso la corriente pasa por la parte de atrás del chip de la luminaria, el llamado punto o unión T. El control térmico de de este punto, es la clave para determinar la calidad y durabilidad del producto LED, un exceso de calor en ese punto reduciría drásticamente la vida útil  y afectar la calidad de la luz emitid.

Una buena disipación del calor evita que las luminarias sufran:

• Reduce la durabilidad de la lámpara, degradando su fósforo
• Reduce el rango de temperatura ambiental a la que puede funcionar
• Alteración de colores y menor intensidad de la luz

Comparativa de conversión de energía a calor/luz entre tecnologías de iluminación

Las exclusivas características de los LED, hacen que sean los más apropiados para la instalación en ambientes fríos como cámaras frigoríficas o almacenes de productos frescos. Además contribuyen a reducir los costes de climatización y minimizar los riesgos tanto para las personas como los equipos. Los LEDs siempre funcionan mejor a temperaturas bajas. A menor temperatura, mejor rendimiento.

¿Cómo se disipación del calor de las luminarias?

1. El flujo eléctrico genera calor y este se acumula en el punto de unión del chip
2. Desde el punto de unión del chip el calor se traslada a la placa base
3. Desde la placa se trasmite al disipador de calor
4. Del disipador se extrae el calor al ambiente

Placa base

El nivel de acabado en las soldaduras de las placas de las luminarias LED, es de vital importancia para una correcta disipación de calor y evitar el aumento excesivo de temperatura. La unión directa de los chips a la placa base soldándolos al circuito impreso, disipa el calor hasta 100 veces mejor.

Unión T

La unión entre el chip y placa base es lo que llamamos unión T. Las conexiones entre los conductores y los bornes de los dispositivos influyen también de manera muy importante en el tratamiento de la temperatura.

Disipador de calor (heat sink)

Normalmente el disipador de calor suele tener forma de estructura metálica (surcos o aletas) que ayudarán a gestionar la temperatura. No suelen estar a la vista y en luminarias de poca potencia no suelen ser necesarios. En luminarias muy potentes como las de uso industrial son absolutamente necesarios para el correcto funcionamiento a temperaturas de ambiente altas.